Predição in silico de alvos moleculares relacionados à toxicidade do desenvolvimento do antiparasitário moxidectina em organismos não alvo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Cleyton de Sousa
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31624
Resumo: O Brasil é o maior exportador mundial de carne bovina e de frango e ocupa a segunda posição na produção desses alimentos, segundo o Ministério da Agricultura e Pecuária (MAPA). Assim, muitos são os produtos utilizados na manutenção desses animais, dentre eles, o endectocida moxidectina (MOX), que é usada no manejo permanente de carrapatos, piolhos e helmintos. Numa perspectiva ecotoxicológica, esses compostos podem adentrar o ambiente e causar danos a organismos não alvo, provocando danos individuais e/ou ecossistêmicos. Recentemente, foi mostrado que a MOX causa estresse oxidativo e atraso de eclosão em embriões de peixe-zebra, sinais de toxicidade do desenvolvimento (TD). Além disso, foi visto também o seu acúmulo na região da cabeça e dos olhos dos embriões, levando a hipótese de que a MOX poderia afetar o desenvolvimento do sistema nervoso. Nesse sentido, o presente trabalho buscou investigar o envolvimento da MOX com alvos e vias biológicas relacionadas à TD, através de abordagens in silico. Para tanto, foram usadas metodologias de toxicologia de rede para predição de alvos moleculares, e de “docking” e dinâmica molecular (DM) para analisar a interação do composto com os alvos triados. Os principais alvos encontrados foram componentes do complexo γ-secretase, um complexo proteico responsável pela ativação da via de sinalização Notch, que tem papel importante no desenvolvimento normal e no estabelecimento de processos fisiopatológicos no sistema nervoso. As simulações de “docking” atribuíram energias de ligação satisfatórias da MOX com as subunidades catalíticas da γ-secretase (PS1 e PS2). A DM mostrou que com o complexo alvo-MOX se manteve estável em ambiente que simula condições fisiológicas. Por fim, disfunção da sinalização celular e da regulação de proteínas com efeitos negativos sobre o desenvolvimento do sistema nervoso perfazem, pelo menos em parte, o modo de ação tóxico da MOX em embriões de peixe-zebra.
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Nesse sentido, o presente trabalho buscou investigar o envolvimento da MOX com alvos e vias biológicas relacionadas à TD, através de abordagens in silico. Para tanto, foram usadas metodologias de toxicologia de rede para predição de alvos moleculares, e de “docking” e dinâmica molecular (DM) para analisar a interação do composto com os alvos triados. Os principais alvos encontrados foram componentes do complexo γ-secretase, um complexo proteico responsável pela ativação da via de sinalização Notch, que tem papel importante no desenvolvimento normal e no estabelecimento de processos fisiopatológicos no sistema nervoso. As simulações de “docking” atribuíram energias de ligação satisfatórias da MOX com as subunidades catalíticas da γ-secretase (PS1 e PS2). A DM mostrou que com o complexo alvo-MOX se manteve estável em ambiente que simula condições fisiológicas. Por fim, disfunção da sinalização celular e da regulação de proteínas com efeitos negativos sobre o desenvolvimento do sistema nervoso perfazem, pelo menos em parte, o modo de ação tóxico da MOX em embriões de peixe-zebra.Brazil is the world's largest exporter of beef and chicken and ranks second in the production of these foods, according to the Ministry of Agriculture and Livestock (MAPA). Thus, there are many products used in the maintenance of these animals, among them, the endectocide moxidectin (MOX), which is used in the permanent management of ticks, lice and helminths. From an ecotoxicological perspective, these compounds can enter the environment and cause damage to non-target organisms, causing individual and/or ecosystem damage. Recently, MOX was shown to cause oxidative stress and delayed hatching in zebrafish embryos, signs of developmental toxicity (DT). Furthermore, its accumulation was also seen in the head and eye region of embryos, leading to the hypothesis that MOX could affect the development of the nervous system. In this sense, the present work sought to investigate the involvement of MOX with biological targets and pathways related to DT, through in silico approaches. To this end, network toxicology methodologies were used to predict molecular targets, and molecular docking and dynamics were used to analyze the interaction of the compound with the screened targets. The main targets found were components of the γ-secretase complex, a protein complex responsible for activating the Notch signaling pathway, which plays an important role in normal development and in the establishment of pathophysiological processes in the nervous system. The docking simulations attributed satisfactory binding energies of moxidectin with the catalytic subunits of γ-secretase (PS1 and PS2). Molecular dynamics showed that the target-MOX complex remained stable in an environment that simulates physiological conditions. Finally, dysfunction of cell signaling and protein regulation with negative effects on the development of the nervous system make up, at least in part, the toxic mode of action of MOX in zebrafish embryos.Submitted by Josélia Silva (joseliabiblio@gmail.com) on 2024-08-28T19:50:13Z No. of bitstreams: 1 CSG28082024.pdf: 2467951 bytes, checksum: 701af16ab436fea52698766d55a8ab33 (MD5)Made available in DSpace on 2024-08-28T19:50:13Z (GMT). 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